(57)【要約】【課題】精度を向上させるとともに接着剤が付着する危険性を減少させたロッドインテグレータ装置を得ること。【構成】熱間押出等で精度良く形成された精密成形ホルダー部内面に、反射板３ａ、３ｂを接着することにより、容易に精度の良いロッドインテグレータ本体部１を形成させることができる。しかも、反射板３ａ、３ｂ等が精密成形ホルダー部の位置決め突起２ａ、２ｂおよび蓋部位置決め突起３ｃの面に接しているので隙間ができ、ロッドインテグレータ本体部１が外部からの圧力等により変形されたり、破損されたりするのを防止することも可能としている。【選択図】図１
2007094056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射された光源からの光を、その内部を通過させて均一な光として出射させるロッドインテグレータ装置において、
内周面に複数の突起を有し、断面の一部に開口部を有するホルダー部と、上記ホルダー部の内周面に配置される反射板と、上記コ字状の開口部に配置される上部反射板とから形成され、互いが当接する複数の当接箇所の一部の箇所に接着剤が付与されず、上記ホルダー部に対して固定させるための接着剤で位置が固定された上記光を通過させるロッドインテグレータ本体部とを有することを特徴とするロッドインテグレータ装置。
【請求項２】
前記ロッドインテグレータ装置は、全ての前記当接箇所に接着剤が付与されていないことを特徴とする請求項１記載のロッドインテグレータ装置。
【請求項３】
前記反射板は、４枚で構成され、４箇所の当接箇所中、前記コ字状の開口部に配置された前記反射板と他の反射板との当接面である２箇所に接着剤が付与され、他の２箇所には接着剤が付与されていないことを特徴とする請求項１記載のロッドインテグレータ装置。
【請求項４】
入射された光源からの光を通過させて均一な光として出射させるロッドインテグレータ装置において、
「コ」の字型に形成されて精密成形されたホルダー部と、複数の反射板で角筒状に形成されたロッドインテグレータ本体部とを有し、
上記ホルダー部の内側の両側面および底面に、上記反射板の直角平行度を維持させる複数の側部位置決め突起および底部位置決め突起と、上記複数の突起の間に設けられた上記反射板を接着するための接着剤を塗布する側部および底部接着剤用凹部とを設け、
上記ロッドインテグレータ本体部は、上記ホルダー部の底部の上記底部接着剤用凹部内の接着剤で接着されて配置される底部反射板と、側面の上記側部接着剤用凹部内の接着剤で接着され配置される一対の側部反射板と、上記一対の側部反射板を橋渡しするように配置される上部反射板とからなることを特徴とするロッドインテグレータ装置。
【請求項５】
前記底面の前記側部反射板側には、前記側部位置決め突起の上面より凹むよう形成された底部隙間が配置されていることを特徴とする請求項４記載のロッドインテグレータ装置。
【請求項６】
前記底面の前記側部反射板側には、前記底部反射板の側面に当接する位置決め突起が設けられていることを特徴とする請求項４記載のロッドインテグレータ装置。
【請求項７】
前記ホルダー部の上端表面と前記上部反射板上面にまたがるように接着剤が塗布されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載のロッドインテグレータ装置。
【請求項８】
前記ホルダー部の外面には、複数の放熱突起部材とネジ止めを可能とする固定部材とが設けられていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載のロッドインテグレータ装置。
【請求項９】
熱間押出により長尺の断面コ字状のホルダー部を成形する工程と、上記長尺のホルダー部を切断する工程と、上記ホルダー部の底部に設けられた底部接着剤用凹部に接着剤を塗布する第１塗布工程と、上記ホルダー部の底部に設けられた底部位置決め突起上に底部反射板を載置して第１塗布工程で塗布された上記接着剤で固定する工程と、上記ホルダー部の両側のそれぞれに設けられた側部接着剤用凹部に接着剤を塗布する第２塗布工程と、上記ホルダー部の側面に設けられた側部位置決め突起に沿って側部反射板を配置して上記第２塗布工程で塗布された上記接着剤で固定する工程と、上記２つの側部反射板に橋渡しし上部反射板を載置する工程と、上記上部反射板を上記ホルダー部の蓋となるホルダー蓋部材または上記ホルダー部に塗布された接着剤で、上記上部反射板を固定する工程とを有することを特徴とするロッドインテグレータ装置の製造方法。
【請求項１０】
前記底部反射板と前記２枚の側部反射板に接するようにスペーサを介在させて乾燥する工程を設けたことを特徴とする請求項９記載のロッドインテグレータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロッドインテグレータ装置とそのロッドインテグレータ装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ライトトンネルとしてのロッドインテグレータ、例えば反射板を用いたロッドインテグレータは、入射した照明光をロッドインテグレータの内面で全反射を繰り返させながら光の強度分布を均一にして、ロッドインテグレータの出射面より出射させる機能を有している。いいかえると、入射した照明光は、ロッドインテグレータの内部で多重反射することにより、その強度分布が均一化されるものである。
【０００３】
このように、入射光が内部で多重反射を繰り返して進むことから、ロッドインテグレータ内部の反射率が１００％近くでないと、光の反射損失が多く発生する。この反射損失は、熱に変換されてロッドインテグレータの温度上昇をもたらす。このような温度上昇に対しては、冷却方法が講じられる。一般的には、強制空冷が行われる。しかし、これらの発熱は、ロッドインテグレータの製作精度を向上させて反射損失を防止することにより、ある程度軽減させることが可能である。
【０００４】
例えば、図１０（Ａ）、（Ｂ）に示すように、従来は、投影装置本体（図示せず）に取り付け可能とさせるために、板金を「コ」の字型に曲げたホルダー２００が、ロッドインテグレータ本体部１００を保持する構造が採用されている。このロッドインテグレータ本体部１００は、２枚の側部反射板３００ａと、１枚の底部反射板３００ｂと、１枚の上部反射板３００ｃとで中空の角筒状に形成されている。４枚の反射板３００ａ、３００ａ、３００ｂ、３００ｃの固定に当たっては、４箇所の当接箇所１０１を覆うように接着剤が塗布されることでなされる。また、ホルダー２００の構造は、材料として板金を手軽に用いることができることから、板金法、例えばプレスによる塑性加工で、固定部材２００ａとロッドインテグレータ固定溝２００ｂとが折り曲げられるように加工される。さらに、固定部材２００ａに上述の投影装置本体に固定するネジ穴２００ｃの穴開け加工が施されている。
【０００５】
このロッドインテグレータ固定溝２００ｂに、ロッドインテグレータ本体部１００を嵌め込むことにより、ロッドインテグレータ装置が形成される。しかしながら、ロッドインテグレータ本体部１００とホルダー２００を別々にして組み立てると、一つには、ロッドインテグレータ本体部１００の組立精度を得るのに困難があり、またホルダー２００に嵌め込むときに、必ず両者間に隙間のバラツキが発生する。このため外部からの予想しない圧力がかかったときには、ロッドインテグレータ本体部１００の変形をもたらすことが起こる。この、精度が悪かったり、変形が起こったりすると、ロッドインテグレータ本体部１００での反射率が低下したり、出射光の均一性が低下することとなる。また、当接箇所１０１を覆う接着剤は、毛細管現象等により、内部の反射面側に付着する危険性をもたらす。さらには、この接着剤での固定は不安定であり、精度が悪化しがちとなっている。
【０００６】
上述したような種々の問題の一部を回避するための提案として、特許文献１（特開２００４―５３９７０号公報）に、反射板を正確に組み立てるために、中子とスペーサを用いて、中空のロッドを作成する方法が開示されている。さらに、特許文献２（特開２００５−６２４８３号公報）には、ライトトンネルの保持部についての開示がある。この発明では、長さ方向に直角な断面がＬ字形状をした保持金具を２つ組み合わせて用いている。ライトトンネルとこの保持金具の間には、粘着剤を設けて接着することにより、外部からの力等による変形を防止するように構成されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４―５３９７０号公報（要約書）
【特許文献２】特開２００５−６２４８３号公報（要約書）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら,特許文献１記載の方法では、ロッドを作成するにあたっては、精密な治具が必要となり、さらに、ロッドの製作に大きな時間を要する。また、このロッドを収納するホルダーについては、格別の記載がなく、ホルダーに収納したときに発生する上述の外圧による変形や破損という問題点に対する対策は不明である。また、特許文献２記載の装置に使用される粘着材は、重要な役割をしているが、その詳細は開示されていない。一般的に粘着剤は、化学薬品特に日常的に使用するような、例えばベンジン等の溶剤には弱く、また耐熱性においても、その特性上十分な性能を持っているとは言い難いものである。さらに、ライトトンネルの作成方法については、具体的な記載がなく、詳細は不明である。
【０００９】
ロッドインテグレータ内面で反射した光が、その出射面で均一な光の強度になるようにするためには、ロッドインテグレータの反射板の角度や間隔の精度を向上させることが必要不可欠である。しかし、特許文献１や２の技術では、まだ精度が不十分であり、また、接着剤の問題は解決されていない。
【００１０】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、ホルダー部の精度を向上させ得るとともに、接着剤使用による反射面の汚れの危険を減少させるロッドインテグレータ装置またはその製造方法を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のロッドインテグレータ装置は、入射された光源からの光を、その内部を通過させて均一な光として出射させるロッドインテグレータ装置において、内周面に複数の突起を有し、断面の一部に開口部を有するホルダー部と、ホルダー部の内周面に配置される反射板と、コ字状の開口部に配置される上部反射板とから形成され、互いが当接する複数の当接箇所の一部の箇所に接着剤が付与されず、ホルダー部に対して固定させるための接着剤で位置が固定された光を通過させるロッドインテグレータ本体部とを有している。
【００１２】
また、本発明のロッドインテグレータ装置は、全ての当接箇所に接着剤が付与されていない。
【００１３】
さらに、本発明のロッドインテグレータ装置は、反射板は、４枚で構成され、４箇所の当接箇所中、コ字状の開口部に配置された反射板と他の反射板との当接面である２箇所に接着剤が付与され、他の２箇所には接着剤が付与されていない。
【００１４】
さらにまた、本発明のロッドインテグレータ装置は、入射された光源からの光を通過させて均一な光として出射させるロッドインテグレータ装置において、「コ」の字型に形成されて精密成形されたホルダー部と、複数の反射板で角筒状に形成されたロッドインテグレータ本体部とを有し、ホルダー部の内側の両側面および底面に、反射板の直角平行度を維持させる複数の側部位置決め突起および底部位置決め突起と、複数の突起の間に設けられた反射板を接着するための接着剤を塗布する側部および底部接着剤用凹部とを設け、ロッドインテグレータ本体部は、ホルダー部の底部の底部接着剤用凹部内の接着剤で接着されて配置される底部反射板と、側面の側部接着剤用凹部内の接着剤で接着され配置される一対の側部反射板と、一対の側部反射板を橋渡しするように配置される上部反射板とからなっている。
【００１５】
また、本発明のロッドインテグレータ装置は、底面の側部反射板側には、側部位置決め突起の上面より凹むよう形成された底部隙間が配置されている。
【００１６】
さらに、本発明のロッドインテグレータ装置は、底面の側部反射板側には、底部反射板の側面に当接する位置決め突起が設けられている。
【００１７】
またさらに、本発明のロッドインテグレータ装置は、ホルダー部の上端表面と上部反射板上面にまたがるように接着剤が塗布されている。
【００１８】
また、本発明のロッドインテグレータ装置は、ホルダー部の外面には、複数の放熱突起とネジ止めを可能とする固定部材とが設けられている。
【００１９】
さらに、本発明のロッドインテグレータ装置の製造方法は、熱間押出により長尺の断面コ字状のホルダー部を成形する工程と、長尺のホルダー部を切断する工程と、ホルダー部の底部に設けられた底部接着剤用隙間に接着剤を塗布する第１塗布工程と、ホルダー部の底部に設けられた底部位置決め突起上に底部反射板を載置して第１塗布工程で塗布された接着剤で固定する工程と、ホルダー部の両側のそれぞれに設けられた側部接着剤用凹部に接着剤を塗布する第２塗布工程と、ホルダー部の側面に設けられた側部位置決め突起に沿って側部反射板を配置して第２塗布工程で塗布された接着剤で固定する工程と、２つの側部反射板に橋渡しし上部反射板を載置する工程と、上部反射板をホルダー部の蓋となるホルダー蓋部材またはホルダー部に塗布された接着剤で、上部反射板を固定する工程とを有している。
【００２０】
さらにまた、本発明のロッドインテグレータ装置の製造方法は、底部反射板と２枚の側部反射板に接するようにスペーサを介在させて乾燥する工程を設けてある。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のロッドインテグレータ装置およびその製造方法によれば、精度が向上すると共に接着剤が反射面に付着する危険性が大幅に減少することとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明のロッドインテグレータ装置についての実施の形態を、以下に図を用いて説明する。なお、各図中において、同じ機能を有するものは同じ符号を付けて説明することとする。
【００２３】
本発明のロッドインテグレータ装置に係る第１の実施の形態について、図１および図２を用いて説明する。図１は、ロッドインテグレータ装置１Ａを説明する図で、（Ａ）は、角筒形をしたロッドインテグレータ装置１Ａの入射光側の入射口１ａから見た正面図である。（Ｂ）は、ロッドインテグレータ本体部１を構成する反射板３の斜視図である。また、図２は、ホルダー部２を構成する精密成形ホルダー部２０とホルダー蓋部材２０ａの斜視図で、（Ａ）は、精密成形ホルダー部２０を、（Ｂ）は、ホルダー蓋部材２０ａを示す斜視図である。
【００２４】
このロッドインテグレータ装置１Ａは、ロッドインテグレータ本体部１とホルダー部２とで構成される。図１（Ａ）および図２（Ａ）で示すように、このホルダー部２は、精密成形ホルダー部２０とホルダー蓋部材２０ａとで構成される。このホルダー部２は、中空の四角筒状に形成されていて、内面に複数の反射板３を正確な角筒の形状に保持すると共に、４枚の反射板３で四角筒形に構成されたロッドインテグレータ本体部１を、外圧による変形や破損の発生を防止する。また、光が入射されたときに、ロッドインテグレータ装置１Ａ中では、光が全反射して、出射口から均一な光となって出射されるが、全反射が１００％行われることは殆ど不可能で、このためロスとなった光は熱に変換されて、不可避的に発熱することとなる。ホルダー部２は、この不可避的に発生する熱を放熱する機能や、このロッドインテグレータ装置１Ａを投影照射装置（図示せず）等に取り付ける機能を有している。
【００２５】
すなわち、このホルダー部２は、断面「コ」の字型をした精密成形された精密成形ホルダー部２０と、精密成形ホルダー部２０の「コ」の字の辺を有していない部分である開口部に蓋をするように嵌め込まれるところの、同様に精密成形されたホルダー蓋部材２０ａとで構成されている。この精密成形ホルダー部２０とホルダー蓋部材２０ａとを組み付けたときの入射口１ａ側から見た形状は、左右対称となっている。これは、精密成形ホルダー部２０およびホルダー蓋部材２０ａを作りやすくするためである。なお、設計上必要があれば、必ずしも左右対称としなくても良い。精密成形ホルダー部２０の両側面には、投影照射装置等に取り付け可能とするネジ穴６ａを有する固定部材６が翼状に、それぞれ水平方向へ突出して設けられている。
【００２６】
また、精密成形ホルダー部２０の底部には、不可避的に発生する熱を放熱させるための板状をした放熱突起部材５が、光軸と平行となるように複数一体的に設けられている。また、ホルダー蓋部材２０ａにも必要に応じて、放熱突起部材５を設けても良い。なお、この放熱突起部材５は、図１，２では、入射口１ａの面に対して垂直方向に設けるように図示してあるが、これは作りやすさからであって、水平方向に設けるようにしても良い。また、これらの放熱突起部材５の数や放熱突起５間の隙間（距離）、さらには、縦（高さ）、横（厚み）、長さから決められる大きさや形状は、ロッドインテグレータ装置１Ａの大きさや、光源の強さ等で発熱状況が変わるので、必要に応じ任意に設定することができる。また、一体的に設けるのではなく、別部材として形成し、接着等により底部に取り付けるようにしても良い
【００２７】
精密成形ホルダー部２０の内側両側面には、同じ高さを有している２つの側部位置決め突起２ａと、その２つの側部位置決め突起２ａとの間に、側部位置決め突起２ａより凹んだ面を有している側部接着剤用凹部４ａとが設けられている。また、その側部接着剤用凹部４ａを形成する上方の側部位置決め突起２ａの上方には、側部位置決め突起２ａの先端面より凹んだ位置に上部隙間面７ａ１が設けられている。さらに、下方の側部位置決め突起２ａの下方には、位置決め突起２ａの先端面より凹んだ位置に側部隙間面７ｂ１が設けられている。
【００２８】
また、精密成形ホルダー部２０の内側底面には、内側側面と同様な構造をした２つの底部位置決め突起２ｂと、その２つの底部位置決め突起２ｂとの間に、底部位置決め突起２ｂの上面（先端面）より凹んだ面を有している底部接着剤用凹部４ｂとが設けられている。また、２つの底部位置決め突起２ｂの外側には、底部位置決め突起２ｂの上面（先端面）より凹んだ底部隙間面７ｂ２が設けられている。
【００２９】
図２（Ｂ）に示すホルダー蓋部材２０ａの内側となる面にも、上述の側面部および底面部同様に、２つの蓋部位置決め突起２ｃと、その２つの位置決め突起２ｃとの間に、蓋部位置決め突起２ｃの先端面より凹んだ面を有している蓋部接着剤用凹部４ｃとが設けられている。２つの蓋部位置決め突起２ｃの外側には、蓋部位置決め突起２ｃより凹んだ蓋部隙間面７ａ２が設けられている。このホルダー蓋部材２０ａは、精密成形ホルダー部２０の上端面に載置されて、開口部を塞ぐことで蓋をした状態となる。
【００３０】
図１（Ｂ）は、上述したように、図１（Ａ）に示すロッドインテグレータ装置１Ａおよび後述するロッドインテグレータ装置１Ｂ、１Ｃのロッドインテグレータ本体部１を構成する部材である反射板３を示す斜視図である。投影照射装置（図示せず）で投射するに当たっては、精度良く、しかも均一な出射光とするのが好ましい。すなわち、反射板の出射光側の端面３ｄ１の面は、切断した面のままで差し支えないが、ロッドインテグレータ本体部１を構成する複数の反射板３の上述の切断面が、同一平面に一様に接するような平行度を有する寸法となっていることが好ましい。なお、必要に応じて研磨した研磨端面としてもよい。
【００３１】
また、長手方向の側方端面３ｄ２は、ロッドインテグレータに光が入射し、全反射を繰り返すときに光のロスとは余り大きな関係はない。したがって、出射面よりも精度は必要としない。なお、必要に応じ研磨面としても良い。さらに、反射板３の内側となる面は、反射板３の材質が金属の場合は、内面となる側の面を研磨面としたり、さらには反射率の高い金属皮膜をコーティングしたりするのが好ましい。また、反射板３が非金属の例えばプラスチックスの場合は、内面を平滑にして、金属反射膜例えばアルミニウムまたは銀のように反射率の高い金属皮膜をコーティングするのが好ましいし、ガラスの場合は、そのまま使用しても、また上述の反射皮膜をコーティングして用いても良い。
【００３２】
ロッドインテグレータ本体部１は、４枚の反射板３、すなわち、２枚の側部反射板３ａと、底部反射板３ｂと、上部反射板３ｃとで構成され、角筒形を有している。
【００３３】
底部反射板３ｂは、両側の側部下方に設けられた側部隙間面７ｂ１との間に大きな隙間がないように、いいかえると側部反射板３ａ、３ａと接する位の寸法を持って挿入され、底部位置決め突起２ｂの上面に接して水平が維持される。すなわち、底部反射板３ｂと側部隙間面７ｂ１との隙間を小さくして、接するくらいの位置関係にするのは、底部反射板３ｂを正確に固定するためである。この底部反射板３ｂの挿入は、開口部側から斜めに挿入する方法や、入射口側から光軸方向に挿入する方法のいずれかを採用する。また、この挿入された底部反射板３ｂは、予め底部接着剤用隙間４ｂに塗布された接着剤４で固定される。
【００３４】
ついで、側部反射板３ａも、側面位置決め突起２ａの上面（先端面）に接しかつ底部反射板３ｂに対して垂直に配置される。この側部反射板３ａを固定するにも、予め側部接着剤用凹部４ａに塗布された接着剤４で固定される。接着剤４で固定する場合、感圧型の接着剤を除けば、接着剤の乾燥、固化までには時間を要することが多い。したがって、側部反射板３ａが倒れないように、図示しないが、弾力性のある球状のスペーサ（中子）または円筒形状のスペーサを「コ」の字の内部に挿入して、接着時に各反射板３ａ、３ｂが位置ズレすることのないように保持させるのが好ましい。
【００３５】
上述したように、底部反射板３ｂと側部反射板３ａとを組み立てると、底部反射板３ｂと底部隙間面７ｂ２と側部隙間面７ｂ１と底部位置決め突起２ｂの外側の側面との間に底部隙間７ｂが設けられることとなる。また、側部反射板３ａと側部隙間面７ｂ１と下方の側部位置決め突起２ａの外側の側面との間に側部隙間７ａが設けられることとなる。
【００３６】
上部反射板３ｃは、上部隙間面７ａ１に接しかつ２枚の側部反射板３ａの上方端部で橋渡しするように設置される。これによって、ロッドインテグレータ本体部１が完成する。ついで、この上部反射板３ｃは、ホルダー蓋部材２０ａの内面側に設けられた蓋部接着剤用凹部４ｃに塗布された接着剤４でホルダー蓋部材２０ａと接着されて、精密成形ホルダー部２０と一体化し、ロッドインテグレータ装置１Ａとなる。
【００３７】
なお、ホルダー蓋部材２０ａは、接着剤によって精密成形ホルダー部２０と一体化されるか、ボルト等他の部材で一体化しても良い。このホルダー蓋部材２０ａが、精密成形ホルダー部２０と一体化すると、上部隙間面７ａ１と側部反射板３ａとの間に上部隙間７ａａができる。さらに、蓋部隙間面７ａ２と上部隙間面７ａ１と蓋部位置決め突起２ｃの外側の側面と上部反射板３ｃとの間に蓋部隙間７ｃができる。
【００３８】
これらの、側部隙間７ａ、底部隙間７ｂ、上部隙間７ａａおよび蓋部隙間７ｃを設けたのは、これらの各隙間がゆるみとなるので、単純に隙間のない平板上に接着したときと比較すると、反射板３を４枚組み立てる際の位置調整が容易となるので、高い精度を確保することが可能となるためである。さらに、ロッドインテグレータ装置１Ａの外部からの圧力に対してクッションの役割を果たすこととなり、強度を保持することも可能となる。
【００３９】
次に、本発明のロッドインテグレータ装置に係る第２の実施の形態について、図３を用いて説明する。図３は、第２の実施の形態に係るロッドインテグレータ装置１Ｂを、入射口側から見た正面図である。ここでは、重複説明を避けるために、ロッドインテグレータ装置１Ｂは、ロッドインテグレータ装置１Ａとの主たる相違点について説明し、重複部分は省略することとする。
【００４０】
主たる相違点として、ロッドインテグレータ装置１Ａでは、ホルダー蓋部材２０ａと上部隙間面７ａ１を有していたが、ロッドインテグレータ装置１Ｂではこれらがなくなる構成となっている点である。見かけ上は、側面位置決め突起２ａが２つあるものの、上側のものが精密成形ホルダー部２０の上端まで延長された形で、上部位置決め突起２ａ１となって、精密成形ホルダー部３０を構成している。この結果、ホルダー部２は、１つの精密成形ホルダー部３０で構成されることとなっている。
【００４１】
精密成形ホルダー部３０の底部の構造と、底部反射板３ｂの取り付け方法は同じであるので説明を省略し、精密成形ホルダー部３０の側部と側部反射板３ａの取り付け方法および上部反射板３ｃの固定方法を中心に説明する。精密成形ホルダー部３０の内面には、下方に側部隙間面７ｂ１が設けられ、底部隙間面７ｂ２と直角に交わっている。その上に側部位置決め突起２ａが設けられ、上端部に設けられた、上端部位置決め突起２ａ１との間に形成される側部接着剤用凹部４ａが設けられている。
【００４２】
ロッドインテグレータ本体部１の一部を構成する側部反射板３ａは、側部位置決め突起２ａと上端部位置決め突起２ａ１の表面（先端面）に接して、側部接着剤用凹部４ａに塗布された接着剤４で固定される。なお、この側部反射板３ａの長さは、上端部位置決め突起２ａ１の端部までは到達しておらず、上部反射板３ｃの厚さとほぼ同じ寸法の余裕、すなわち上部反射板３ｃの外面（上面となる面）と、精密成形ホルダー部３０の上端面２ａ２とが水平で同一面となるような余裕を持たせた寸法となっている。底部反射板３ｂおよび両側の側部反射板３ａを完全に固定するには、接着剤４をほぼ完全に硬化させるのが好ましい。しかし、接着剤４が乾燥するまでには時間を要するので、図示しないが、上述したように色々なスペーサ等を用いて、確実に位置決めをするのが好ましいことは、ロッドインテグレータ装置１Ａの場合と同じである。
【００４３】
上部反射板３ｃは、その側方の端面が上端部位置決め突起２ａ１の表面と接するか、またはわずかに隙間を持つように載置されて、ロッドインテグレータ本体部１の形状を完成させる。上部反射板３ｃは、載置しただけでは、外れることが起こるので、上部反射板３ｃの端面が上端部位置決め突起２ａ１の表面と接している位置の外側すなわち上端表面２ａ２より上部反射板３ｃの一部を覆うように外部接着剤４０で固定してある。なお、上部反射板３ｃの外部からの圧力等での破損防止には、上部反射板３ｃの外側に板材を適宜載置して、上述のホルダー蓋部材２０ａと同様な働きを持たすことができる。なお、外部接着剤４０は、精密成形ホルダー部３０と上部反射板３ｃの光軸方向の全当接面に渡るように塗布するのが好ましいが、光軸方向のところで一部のみ塗布するようにしても良い。
【００４４】
さらに、本発明のロッドインテグレータ装置に係る第３の実施の形態について、図４を用いて説明する。図４は、第３の実施の形態に係るロッドインテグレータ装置１Ｃを、入射口側から見た正面図である。ここで、重複説明を避けるために、ロッドインテグレータ装置１Ｃと、ロッドインテグレータ装置１Ａとの主たる相違点について説明し、重複部分は省略することとする。
【００４５】
ロッドインテグレータ装置１Ｃの精密成形ホルダー部３１とロッドインテグレータ装置１Ａの精密成形ホルダー部２０とは、ほぼ同一な形状をしているが、底面側に新たな下部位置決め突起２ａ４が設けられている点と、上部反射板３ｃの寸法の点と、その上部反射板３ｃと側部反射板３ａとの固定方法の点が異なっている。
【００４６】
このロッドインテグレータ装置１Ｃでは、底部反射板３ｂは、その両側が底部位置決め突起２ａ４、２ａ４に当接または近接するように配置される。この構成とすると、底部反射板３ｂの幅は小さくなり、ホルダー部２の上側の開口部より挿入しやすくなる。底部反射板３ｂの取り付け方法は同じであるので説明を省略し、側部反射板３ａの取り付け以降について説明する。側部反射板３ａは、２つの側部位置決め突起２ａの表面に接して、側部接着剤用凹部４ａに塗布された接着剤４で固定される。この側部反射板３ａの高さ方向の長さは、上部反射板３ｃが載置されたとき、精密成形ホルダー部３１の上端表面２ａ２と上部反射板３ｃの外側面とが水平かつ同一面となるような寸法としてある。
【００４７】
また、上部反射板３ｃの横幅は、一対に配設された側部反射板３ｂの各外側（反射面と反対側）の面の間の距離とほぼ同じ寸法を有している。この結果、上部隙間面７ａ１と、側部反射板３ａの外側の面（側部位置決め突起２ａと接する側の面）および上部反射板３ｃの長手方向の端面との間に、接着隙間２ａ３が設けられることとなる。この接着隙間２ａ３に外部接着剤４０を塗布して固定する。このロッドインテグレータ装置１Ｃも、ホルダー蓋部材２０ａは必要としない。なお、上部反射板３ｃの外部からの圧力等での破損防止には、上部反射板３ｃの外側に板材を適宜載置して、ロッドインテグレータ装置１Ｂ同様に、上述のホルダー蓋部材２０ａと同様な働きを持たすことができる。
【００４８】
上述したロッドインテグレータ装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃを組み立てるための組立治具５０を、図５を用いて説明する。
【００４９】
この組立治具５０は、三次元直交の端部位置決め部材５１と、側部ホルダー支持部材５２と、底部支持部材５３とで構成されている。これらの各部材は、組立精度に関係するので、各々の直角度は、正確であることが好ましい。精密成形ホルダー部２０、３０、３１の長尺方向の端部は、端部位置決め部材５１に密着して載置される。すなわち、出射口側の端面３ｄ１は、出射光の均一性に関係するので、きちんと揃える必要がある。精密成形ホルダー部２０、３０，３１が設置されたら、各々の反射板３の出射光側の端面３ｄ１が端部位置決め部材５１に接するように、精密成形ホルダー部２０、３０、３１の内面に配設されることによって、ロッドインテグレータ本体部１を組み立てる。
【００５０】
次に、図６に、熱間押出装置４００の概念図を用いて、精密成形ホルダー部２０、３０、３１およびホルダー蓋部材２０ａを得るための、熱間押出成形について、簡単に説明しておく。
【００５１】
熱間押出用の原料は、予め不活性ガス炉中で、無酸化加熱され、脱ガスされてガラス質４０４で覆われたビレット４０１を用いる。炉中より取り出されたビレット４０１は、直ちにコンテナ４０５中に挿入され、ステム４０２で押圧される。押圧されたビレット４０１は、後述の成形型に相当するダイス４０３の形状に整えられて成形される。この結果、ダイス４０３の断面形状と同じ形状をした長尺の精密成形ホルダー部２０、３０、３１用およびホルダー蓋部材２０ａの原料が出来上がる。
【００５２】
図７、図８、図９に、ロッドインテグレータ装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃの製造方法、すなわち組立工程について、工程順にしたがって説明する。なお、便宜上、組立治具５０は省略し、図示しないで説明することとする。
【００５３】
図７は、ロッドインテグレータ装置１Ａの組立工程を示す側面図である。まず、精密成形ホルダー部２０を用意する。この精密成形ホルダー部２０は、以後の組立の精度に大きな関連を持つことから、板材を塑性加工すなわち冷間あるいは熱間鍛造などで成形した後、「コ」の字型に折り曲げ加工したり、ＮＣ加工等で切り出したりしても良い。しかし、生産性を考慮すれば、上述の押し出し成形、すなわち熱間押出成形で押し出し成形して得られた長尺成形物を、所定の長さに切断して用いる方がより好ましい。上述したように、押出成形では、成形型に忠実に成形することができる。すなわち、生産性が良いのに加え、成形物の成形精度（直角度、凹凸面の寸法精度等）が充分に得られる。成形物の成形精度が要求されるのは、成形精度がロッドインテグレータ本体部１の組立精度に関係し、組立精度が良いと、出射光を均一にできるためである。なお、長尺方向の切断精度は、直接出射光には関係しないので、精度のシビアさは、それほど要求されない。
【００５４】
上述した精密成形ホルダー部２０を用いて以下のように組み立てていく。
【００５５】
第１塗布工程：この工程では、精密成形ホルダー部２０の底部接着剤用凹部４ｂに接着剤４を塗布する（図７（Ａ）参照）。この場合、底部接着剤用凹部４ｂからはみ出さないようにするのが好ましい。この接着剤４には、２液型のエポキシ接着剤を用いている。このエポキシ型の接着剤４を用いているのは、接着時間が調節しやすいことや、接着強度および耐熱性が優れたものが入手しやすいからである。したがって、１液型のエポキシ接着剤でも良いし、また、エポキシ型と同様な性能を有する重・縮合型の尿素樹脂や、フェノール樹脂、シアノアクリレート、イソシアナートなども、エポキシ型同様に耐熱性も優れているので用いることが可能である。
【００５６】
底部反射板固定工程：底部反射板３ｂを底部位置決め突起２ｂの表面に接するように載置する（図７（Ｂ）参照）。この場合、図示していないが、上述の組立治具５０の端部位置決め部材５１に、反射板３の出射光側の端面３ｄ１が接するように配置する。以下の説明において、各反射板３の出射光側の端面３ｄ１が端部位置決め部材５１に接するように配置されることが必須条件であるので、その説明は省略する。
【００５７】
第２塗布工程前半：図７（Ｃ）に示すように、片方の側部接着剤用凹部４ａに接着剤４を塗布する。
【００５８】
側部反射板固定工程前半：図７（Ｄ）と同様に、側部位置決め突起２ａの表面に接するようにして、一方の側部反射板３ａを底部反射板３ｂ上に垂直となるよう配置して、接着剤４で固定する。
【００５９】
第２塗布工程後半：図７（Ｅ）に示すように、他方の側部接着剤用凹部４ａに接着剤４を塗布する。
【００６０】
側部反射板固定工程後半：図７（Ｄ）と同様に、他方の側部反射板３ａを底部反射板３ｂ上に垂直となるように配置して、接着剤４で固定する。
【００６１】
乾燥工程：底面と両側面に反射板３ａ、３ｂが配置されたら、図７（Ｆ）に示すように、スペーサ６０を用いて、３枚の反射板が接着剤４の硬化、乾燥まで位置ズレしないように保持させる。
【００６２】
上部反射板載置工程：接着剤４がほぼ乾燥したら、スペーサ６０を取り外し、図７（Ｇ）に示すように、上部反射板３ｃを上部隙間面７ａ１に接するように載置する。
【００６３】
上部反射板固定工程：ホルダー蓋部材２０ａの蓋部接着剤用凹部４ｃに接着剤４を塗布した後、静かに上部反射板３ｃの外面に接するように載置して固定する（図７（Ｈ）参照）。これにより、ロッドインテグレータ装置１Ａが完成する。なお、精密成形ホルダー部２０と、ホルダー蓋部材２０ａとは、必要に応じ適宜接着剤等で接着したり、カシメをしたりして、両者が分離することのないようにすればよい。
【００６４】
次に、図８を用いて、ロッドインテグレータ装置１Ｂの製造方法について説明する。なお、上述のロッドインテグレータ装置１Ａと重複するところは省略し、異なるところのみ説明する。
【００６５】
ロッドインテグレータ装置１Ａと大きく異なる点は、精密成形ホルダー部が異なり、上述した精密成形ホルダー部３０を用いることである。すなわち、精密成形ホルダー部３０は、「コ」の字型をした側部（立上がり部）の上端部の上部位置決め突起２ａ１が、同じ高さで精密成形ホルダー部３０の精密成形ホルダーの上端表面２ａ２の位置まで延長されて形成されていることである。
【００６６】
図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で示す工程は、上述の図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で示すロッドインテグレータ装置１Ａの工程と同じであるので説明を省略する。
【００６７】
側部反射板固定工程前半：側部接着剤用凹部４ａに接着剤４を塗布した後、図８（Ｄ）で示すように、側部反射板３ａを底部反射板３ｂに垂直となるように配設する。このとき、側部反射板３ａは、側部位置決め突起２ａの表面に接すると共に、上端部位置決め突起２ａ１の表面に上部反射板３ｃが嵌め込まれる隙間を残して、この上端部位置決め突起２ａ１の表面と接している。すなわち、この側部反射板３ａの長さは、側部反射板３ａの上端部に後述の上部反射板３ｃが載置可能となるような長さとなっている。
【００６８】
その後の工程、すなわち図８（Ｅ）、（Ｆ）で示す工程は、上述の図７（Ｅ）、（Ｆ）で示すロッドインテグレータ装置１Ａの工程と同じであるので説明を省略する。
【００６９】
上部反射板載置工程：側部反射板３ａは、上部反射板３ｃが載置可能となるような寸法に設定されているので、図８（Ｇ）に示すように、上部反射板３ｃを上端部位置決め突起面２ａ１の表面に接するように載置する。
【００７０】
上部反射板固定工程：図８（Ｈ）に示すように、上部反射板３ｃの端面と上部位置決め突起２ａ１の表面とが接している境界をまたぐように接着剤４０を塗布して固定する。これによって、ロッドインテグレータ装置１Ｂが完成する。
【００７１】
このような構成とすると、組立が容易であると共に、上部位置決め突起２ａ１で側部反射板３ａを保持するので、精度がよりでやすい。
【００７２】
さらに、ロッドインテグレータ装置１Ｃの製造方法について説明する。なお、精密成形ホルダー部３１は、上述のロッドインテグレータ装置１Ａとほぼ同じで、異なるのは上部反射板３ａとその接着方法のみであるので、重複するところは省略し、異なるところのみ説明する。
【００７３】
図９（Ａ）〜（Ｆ）示す工程は、上述の図７（Ａ）〜（Ｆ）で示すロッドインテグレータ装置１Ａの工程と同じであるため説明を省略する。
【００７４】
上部反射板載置工程：図９（Ｇ）に示すように、上部反射板３ｃを、底部反射板３ｂに対して垂直に配置された側部反射板３ａの上端面に載置する。この上部反射板３ｃの幅は、一対の側部反射板３ａの外面間の距離に相当する長さとなっている。この結果、上部隙間面７ａ１と上部反射板３ｃの端面との間に接着隙間２ａ３ができる。
【００７５】
上部反射板固定工程：図９（Ｈ）に示すように、上部反射板載置工程でできた接着隙間２ａ３に、外部接着剤４０を流し込んで、上部反射板３ｃを、精密成形ホルダー部３１に固定する。これによって、ロッドインテグレータ装置１Ｃが完成する。
【００７６】
このようにすると、上部反射板３ｃの取り付けが簡単になり、また、外部接着剤４０で確実に固定され、作業性や信頼性が向上する。
【００７７】
本発明の実施の形態に係るロッドインテグレータ装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃに用いられる精密成形ホルダー部２０、３０、３１は、軽量で、放熱性、加工の容易性、加工精度等が要求されることから、熱伝導性の良いアルミニウムまたはアルミニウム合金材料が好ましい。そのほかに、熱伝導性の良い材料として、銅および銅合金なども用いることができる。また、反射板３は、金属であっても良いし、あるいはガラスまたはガラスに反射皮膜をコーティングしたものを用いても良い。
【００７８】
反射板３に用いる金属では、アルミニウムまたはアルミニウム合金、ステンレススチール、銅および銅合金などが単独または、防錆を兼ねる反射皮膜をコーティングしたもの等を用いることが可能である。反射皮膜は、めっき、スパッタリング、イオンプレーティング、蒸着等で形成し、金、銀、ロジウム、パラジウムなどが用いられる。また、必要に応じて、ダイクロイックコーティングを施しても良い。
【００７９】
またガラスを用いるときは、ソーダガラスやフリントガラスやクラウンガラス、さらには石英ガラス等を用いることができる。また、これらのガラスは、板状の単独のものでも、また上述の反射被膜を形成したものを用いても良い。さらに、プラスチックスを用いるときは、平滑にした面に、金属の反射皮膜をコーティングしたものを用いると良い。
【００８０】
なお、本発明の実施の形態に係るロッドインテグレータ装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、本明細書に記載の要旨を変更しない範囲で、例えば、寸法精度を変更したり、形状を変更したり、工程を入れ替えたりなど、様々な変形した実施の形態を採用することが可能である。
【００８１】
また、突起２ａ、２ｂ、２ｃ、２ａ１は、光軸方向に直線状に伸びているが、光軸方向のところどころで分断されているものとしても良い。また、伸び方向は、光軸に平行としているが、斜め方向に伸びるものとしても良い。また、各突起の表面（先端）は、反射板３の平面に面で当接するように平坦面とされているが、球面としたり、三角状の鋭角状としたりしても良い。
【００８２】
また、ロッドインテグレータ本体部１を、断面四角形状の四角筒状としているが、断面円形状としたり、断面三角形の筒状としたりしても良い。この場合、ホルダー部２をロッドインテグレータ本体部１の形状に合わせて変更する必要があるが、少なくとも開口部と内周面の突起は必要となる。また、放熱突起部材５は、設けないようにしたり、その形状を断面三角形または円形状等他の形状としたりしても良い。さらに、接着剤４、４０が入る凹部は、全て断面四角状とされているが、断面半球状としたり、断面三角状としたり等他の形状としても良い。さらには、その凹部を荒らした凹凸面とすることで、接着力を高めるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施の形態に係るロッドインテグレータ装置１Ａを示す図で、（Ａ）は、正面図で、（Ｂ）は、反射板を示す斜視図である。
【図２】図１ロッドインテグレータ装置１Ａのホルダー部の部品を示す図で、（Ａ）は精密成形ホルダー本体部を示す斜視図で、（Ｂ）は、ホルダー蓋部材を示す斜視図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係るロッドインテグレータ装置１Ｂを示す正面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係るロッドインテグレータ装置１Ｃを示す正面図である。
【図５】本発明の各実施の形態に係るロッドインテグレータ装置の組立に使用する組立治具の斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るロッドインテグレータ装置に用いる精密成形ホルダー部の熱間押出成形を示す概念図である。
【図７】図１のロッドインテグレータ装置１Ａの製造工程を示す工程図である。
【図８】図３のロッドインテグレータ装置１Ｂの製造工程を示す工程図である。
【図９】図４のロッドインテグレータ装置１Ｃの製造工程を示す工程図である。
【図１０】従来のロッドインテグレータ装置の部品図で、（Ａ）は、ホルダーを示す斜視図で、（Ｂ）はロッドインテグレータ本体部を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００８４】
１  ロッドインテグレータ本体部
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ    ロッドインテグレータ装置
２  ホルダー部
２ａ  側部位置決め突起
２ｂ  底部位置決め突起
２ｃ  蓋部位置決め突起
２ａ１  上端部位置決め突起
２ａ２  上端表面
２ａ４  下部位置決め突起
３  反射板
３ａ  側部反射板
３ｂ  底部反射板
３ｃ  上部反射板
４    接着剤
４ａ  側部接着剤用凹部
４ｂ  底部接着剤用凹部
４ｃ  蓋部接着剤用凹部
５  放熱突起部材
６  固定部材
７ｂ  底部隙間
２０ａ  ホルダー蓋部材
４０  外部接着剤
６０  スペーサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007094056.tif 000009
【図８】
2007094056.tif 000010
【図９】
2007094056.tif 000011
【図１０】
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